T NG QUAN Đ ÁN
1. Khái quát v ch ng c t : ư
Ch ng c t ph ng pháp dùng đ tách các h n h p ch t l ng cũng như ươ ư
các h n h p khí l ng thành các c u t riêng bi t d a vào đ bay h i c a các ơ
c u t trong h n h p (nghĩa khi cùng m t nhi t đ , áp su t h i c a các ơ
c u t khác nhau). Trong tr ng h p đ n gi n thì ch ng đ c h u nh ườ ơ ư ư
không khác nhau. Tuy nhiên gi a chúng ranh gi i căn b n. Trong tr ng ườ
h p ch ng thì dung môi ch t tan đ u bay h i, tr ng h p đ c thì ch ư ơ ườ
dung môi bay h i còn ch t tan không bay h i.ơ ơ
Đ i v i tr ng h p hai c u t ta có s n ph m đ nh g m các c u t có đ ườ
bay h i l n (c u t nh ) m t ph n ít c u t đ bay h i l n (c u tơ ơ
n ng) s n ph m đáy g m c u t đ bay h i m t ph n r t ít c u ơ
t đ bay h i l n. ơ
Ch ng c t h nhi u c u t th ng g p trong công ngh hóa d u và trongư ườ
công nghi p tinh ch các lo i tinh d u thiên nhiên. Vi c tính toán thi t k các ế ế ế
thi t b ch ng c t h nhi u c u t khá ph c t p so v i h hai c u t , do đóế ư
ng i ta ph i đ a ra m t s khái ni m d n gi n hóa nh vi c phân lo i h nườ ư ơ ư
h p, xác đ nh các đ i l ng v t lý cũng nh cách bi u di n cân b ng pha. ượ ư
H n h p t ba c u t tr lên đ c g i h n h p nhi u c u t . S ượ
l ng c u t trong h n h p càng nhi u thì tính ch t ph c t p càng tăng khiượ
ch ng c t. Do đó, ng i ta đã phân bi t ra hai lo i:ư ườ
a. H n h p nhi u c u t đ n gi n: ơ đó là nh ng h n h p mà các c u t
th xác đ nh đ c s l ng, n ng đ và ch ng lo i. ượ ượ
b. H n h p nhi u c u t ph c t p: tính ch t ph c t p c a lo i h n h p
này do s c u t nhi u đa d ng không th xác đ nh đ c s ượ
l ng và n ng đ c a chúng.ượ
Các ph ng pháp ch ng c t đ c phân lo i theo:ươ ư ượ
Áp su t làm vi c: ch ng c t áp su t th p, áp su t ư th ngườ , áp su t
cao.
Nguyên làm vi c: liên t c, gián đo n (ch ng đ n gi n) bán ư ơ
liên t c.
2. Tính toán ch ng c tư
2.1. Đ i v i h hai c u t
2.1.1. Ph ng pháp Mc Cabe – Theileươ
Ph ng pháp Mc Cabe Theile thích h p cho nhi u tr ng h p t nươ ườ
th t nhi t nhi t dung riêng không l n. C s c a ph ng pháp này xem ơ ươ
g n đúng đ ng làm vi c ph n ch ng ph n c t đ ng th ng, t c ườ ư ườ
ch ng thùa nh n m t s gi thuy t sau: ế
- S mol c a pha h i đi t d i lên b ng nhau trong t t c ti t di n c a tháp. ơ ướ ế
- H n h p đ u vào tháp nhi t d sôi.
- Ch t l ng ng ng trong thi t b ng ng thành ph n b ng thành ph n h i ra ư ế ư ơ
kh i đ nh tháp.
- Đun sôi đáy tháp b ng h i đ i gián ti p. ơ ế
- S mol ch t l ng không đ i theo chi u cao c a đo n c t và ch ng. ư
Ph ng trình đ ng làm vi cươ ườ :
Ph ng trình đ ng n ng đ làm vi c c a đo n c t.ươ ườ
Ph ng trình đ ng n ng đ làm vi c c a đo n ch ng.ươ ườ ư
: t s l ng h n h p nh p li u so v i s n ph m đ nh. ượ
: ch s h i l u t s gi a l u l ng dòng hoàn l u (L ư ư ượ ư 0) l u l ng dòngư ượ
s n ph m đ nh (D).
Ch s h i l u: ư
Ch s h i l u thích h p (R) đ c xác đ nh thông qua ch s h i l u t i ư ượ ư
thi u (Rmin) và quan h theo ph ng trình sau: R= b.R ươ min.
Ch s h i l u t i thi u d c xác đ nh theo các b c sau: ư ượ ướ
1. V đ th đ ng cân b ng pha trên đ th x,y. ườ
2. Xác đ nh đi m D (x D, yD= xD) đ nh tháp ch ng c t trên đ th . ư
3. Xác đ nh đi m nh p li u (x F, y*F) trong đó y*F n ng đ pha h i cân ơ
b ng ng v i n ng đ nh p li u.
4. D ng đ ng th ng qua 2 đi m trên, giá tr giao đi m c a đ ng th ng ườ ườ
v i tr c trung chính b ng , t đ y suy ra giá tr R min.
Xác đ nh s mâm lý thuy t ế
Xác đ nh s mâm lý thuy t b ng đ th đ c ti n hành nh sau: ế ượ ế ư
1. V đ ng cân b ng x-y trên đ th n ng đ ph n mol. ườ
2. Xác đ nh ph ng trình đ ng làm vi c bi u di n ph ng trình ươ ườ ươ
đ ng làm vi c trên đ th .Các ph ng trình đ ng làm vi c ươ ươ ườ
đ ng th ng nên ch c n thi t l p 2 đi m đ v các ph ng trìnhươ ế ươ
này.
3. V các b c thang thay b t đàu t đi m A (x D, yD= xD) k t thúc ế
đi m C (xw, xw).S b c thang trên đ th ng s mâm thuy t c n ế
tìm.
2.1.2. Ph ng pháp Ponchon- Savarit.ươ
Ph ng pháp này gi s r ng nhi t t n th t không đáng k .ươ
Ph n c t :
Cân b ng v t ch t b ph n phân ph i l ng:
VN = LN + 1 +D
Ph ng trình cân b ng v t ch t cho các mâm đoan c t:ươ
Ln+1 + Vn-1 = Ln + Vn
Ln+1.xn+1 + Vn-1.yn-1 = Ln xn + Vn.yn.
Ph ng trinh cân b ng năng l ng cho t ng mâm trên đo n c t:ươ ượ
Ln+1.HL,n+1 + Vn-1.HV,n-1 = Ln HL,n + Vn.HL,n
Mâm nh p li u:
Ph ng trình cân b ng v t ch t t i mâm nh p li uươ
LF+1 + VF-1 + FL + FV =LF + VF\
LF+1.xF+1 +VF-1.yF-1 + FL.xF + FV.yF = LF.xF + VF.yF
Ph ng trình cân b ng năng l ng t i mâm nh p li u:ươ ượ
LF+1.HL,F+1 + VF-1.HV,F-1 + FL.+ FV = LF .HL,F + VF .HL,F
Ph n ch ng ư
Ph ng trình cân b ng v t ch t cho các mâm đo n ch ngươ ư
Lm+1 + Vm-1 = Lm +Vm
Lm+1.xm+1 + Vm-1.ym-1 = Lm.xm+ Vm.ym
Ph ng trình cân b ng t v trí n i đun:ươ
W + L2 = V1
Ph ng trình cân b ng năng l ng trên t ng mâm cho đo n ch ng:ươ ượ ư
L.mF+1.HL,m+1 + Vm-1.HV,m-1 = Lm.HL,m + Vm.HL,m
2.2. Đ i v i h n h p đa c u t
2.2.1. Ph ng pháp đ n gi n hóa Gillilandươ ơ
Gilliland giúp ta xác đinh đ c nhi t đ , l u l ng n ng đ các c uượ ư ượ
t c a dòng nh p li u, đ nh, đáy; d đoán đ c t s h i l u s mâm ượ ư
thuy t làm c s đ ph c v cho ph n tính toán t ng mâm ti p theo.ế ơ ế
H th c đ n gi n hóa ơ
Hai đ i l ng quan tr ng nh t trong ch ng c t t s h i l u R s ượ ư ư
b c bi n d i n ng đ N.Gilliland đã đ a ra m t h th c đ n gi n hóa nh m ế ư ơ
bi u di n m i quan h gi a t s h i l u R s b c N d i d ng các h m ư ướ
s (N) và (R):
(R)